Плоские сквозные балочные конструкции. Общая характеристика и классификация. Основные принципы проектирования ферм, страница 3

Прочность принятого сечения верхнего пояса проверяется по формуле:

s_c = N/F+Mрас/xW≤R_c,

Нижний пояс рассчитывается на растяжение с учетом возможных ослаблений. При внецентренном креплении решетки нижний пояс рассчитывается как растянуто-изгибаемый элемент.

Элементы решетки рассчитываются на действие продольной силы с учетом знака и имеющихся ослаблений.

ЛЕКЦИЯ 4

Содержание: Конструирование основных узлов ферм: опорные узлы, узел верхнего пояса с примыканием растянутого элемента, узел верхнего пояса с примыканием сжатой стойки; узел с примыканием сжатого раскоса; узел верхнего пояса с примыканием знакопеременных слабонагруженных элементов; узлы нижнего пояса

Конструирование основных узлов ферм

Узлы являются ответственной частью сквозных конструкций, от них надежности в значительной степени зависит прочность и долговечность конструкций в целом. Конструктивное решение узлов, зависит от типа ферм, пролета и материалов, из которых они изготовлены. Несмотря на большое разнообразие конструктивных решений узлов существуют основные идеи, которые заложены в основу конструирования:

– сжимающие усилия воспринимаются лобовым упором;

– растягивающие усилия воспринимаются нагельными соединениями.

Можно  выделить четыре основных типа узлов, конструирование которых построено по общим принципам.

1. Опорные узлы

Опорные узлы цельнодеревянных ферм решаются на врубках с одним или двумя зубьями, возможно решение в виде простого лобового упора. Конструирование и расчет данных узлов подробно изложен в первой части курса лекций.

Конструкции опорных узлов (тип 1) металлодеревянных ферм (треугольных, многоугольных и сегментных) принципиально не отличаются друг от друга и от узлов арочных конструкций кругового или треугольного очертания. Основной конструктивной частью узла является стальной башмак, в диафрагму которого упирается верхний пояс, ак боковым фасонкам приваривается нижний пояс.При этом необходимоучитывать, что опорные узлы ферм с прямолинейнымипоясами решаются с эксцентриситетом.

При конструировании опорных узлов трапециевидных ферм в первую очередь необходимо определить, какой узел в ферме является фактически рабочим, какие элементы в нем рабочие, а какие конструктивные. В трапециевидных фермах с растянутым опорным раскосом фактически опорным узлом является узел верхнего пояса, опорная стойка и опорная панель нижнего пояса (N=0) являются конструктивными элементами. Эти конструкции иногда называют конструкциями шпренгельного типа, из-за повышенного расположения опорного узла относительно нижнего пояса.

В фермах со сжатым опорным раскосом вертикальная стойка и опорная панель верхнего пояса (N=0) — это конструктивные элементы для создания единого уклона кровли, а сжатый опорный раскос является фактически верхним поясом.

Конструируются и рассчитываются узлы по общим правилам.

2. Узел верхнего пояса с примыканием растянутого элемента

В треугольных и трапециевидных фермах в узле верхнего пояса растянутый элемент выполняется в виде тяжа из круглой стали. Существуют два варианта решения узлов: без металлического вкладыша и с металлическим вкладышем.

Первый вариант узла применяется в фермах с небольшой величиной растягивающего усилия. В этом случае продольные усилия в коньковых панелях воспринимаются непосредственным лобовым упором по части сечения, что необходимо для конструктивного обеспечения расчетного эксцентриситета. Подрезка верхнего пояса осуществляется на величину, равную двойному эксцентриситету. Растянутый тяж может проходить через панели верхнего пояса, либо обходить их с помощью хомутов.